Basic HTML Version
02 - 03/ 2010
Ι
ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ
ΕΡΕΥΝΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
1 3
Περιοδικό "Καινοτομία, Έρευνα και Τεχνολογία"
Διάβαστε προηγούμενα τεύχη – Εγγραφείτε συνδρομητές
ΚΑΙΝΟ
ΤΟΜΙΑ
ΕΡΕΥΝΑ
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
&
αξιοποιώντας
την
έρευνα
Tέσσερα ερευνητικά έργα στον πεδίο των κελιών καυσίμου και
της παραγωγής υδρογόνου υλοποιούν ερευνητικές ομάδες του
Ινστιτούτου Χημικής Μηχανικής και Χημικών Διεργασιών Υψη-
λής Θερμοκρασίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας
(ΕΙΧΗΜΥΘ/ITE). Τα έργα χρηματοδοτούνται από την Ευρω-
παϊκή Επιτροπή, εντάσσονται στο 7ο Πρόγραμμα Πλαίσιο για
την έρευνα της ΕΕ και συντονίζονται από ερευνητές του ΕΙΧΗΜΥΘ
ή της εταιρείας ADVENT Technologies που είναι τεχνοβλαστός
του EIXHΜΗΘ.
Τα ερευνητικά αυτά έργα, συνολικής επιχορήγησης 6.368.606
ευρώ, άρχισαν τον Ιανουάριο του 2010 και είναι τα εξής:
"Understanding and minimizing anode degradation in hydro-
gen and natural gas fuelled SOFCs (ROBANODE)", "Understanding
the Degradation Mechanisms of Membrane-Electrode-Assembly
for High Temperature PEMFCs and Optimization of the Individual
Components (DEMMEA)", "Development of an Internal
Reforming Alcohol High Temperature PEM Fuel Cell Stack
(IRAFC)" και "Sustainable Hydrogen Generation (SUSHGEN)".
Στα έργα αυτά συμμετέχουν φορείς από Ελλάδα, Γερμανία,
Ελβετία, Ισπανία, Γαλλία, Τσεχία, Πολωνία, Ολλανδία, Ηνω-
μένο Βασίλειο, Νορβηγία και Βουλγαρία.
Σημειώνεται ότι τα κελιά καυσίμου είναι συσκευές για την ηλε-
κτροχημική μετατροπή της ενέργειας, μετατρέποντας υδρογό-
νο και οξυγόνο σε νερό και παράγοντας ταυτόχρονα ηλεκτρι-
σμό (συνεχές ρεύμα) και θερμότητα. Διακρίνονται σε διάφορες
κατηγορίες ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιούνται ως
ηλεκτρολύτες. Τα κελιά καυσίμου στερεού ηλεκτρολύτη (SOFC)
και κελιά καυσίμου με πολυμερικές μεμβράνες (PEMFC) θεω-
ρούνται τα πλέον κατάλληλα για εμπορική εκμετάλλευση.
Η σημαντικότερη συνεισφορά του ΕΙΧΗΜΥΘ στην τεχνολογία
κελιών καυσίμου με πολυμερικές μεμβράνες βασίζεται στην
ανάπτυξη ενός νέου πολυμερικού ηλεκτρολύτη που λειτουρ-
γεί σε υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 200
o
C) και κάτω από
Eρευνητικά έργα ΙΤΕ για κελιά καυσίμου
και παραγωγή υδρογόνου
i
Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ)
ΙΤΕ/ΕΙΧΗΜΥΘ
Fuel Cells and Hydrogen Joint Τechnology
Initiative
ΑDVENT Technologies SA
υψηλή συγκέντρωση μονοξειδίου του άνθρακα (έως και 2%),
και έχει πολύ σταθερή δομή ακόμα και κάτω από έντονα οξει-
δωτικές συνθήκες. Το υλικό αυτό ενσωματώθηκε σε διάταξη
μεμβράνης ηλεκτρολύτη (Membrane Electrode Assembly, MEA)
και αυτή τη στιγμή αποτελεί μια από τις δύο διατάξεις τελευ-
ταίας τεχνολογίας που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες
παγκοσμίως.
Με βάση αυτή τη νέα τεχνολογία, το 2005 ιδρύθηκε η εται-
ρεία τεχνοβλαστός ADVENT Technologies SA με τη συμμετο-
χή του ΕΙΧΗΜΥΘ, η οποία βελτιστοποίησε την διάταξη σε προϊ-
όν, το οποίο είναι πλέον εμπορικά διαθέσιμο.
Αντικείμενο των ερευνητικών έργων είναι η βελτίωση των ιδιο-
τήτων της πολυμερικής μεμβράνης ώστε να έχει καλές μηχα-
νικές ιδιότητες, χημική, θερμική και οξειδωτική σταθερότητα,
υψηλή ιοντική αγωγιμότητα, ηλεκτρονιακή μόνωση και χαμη-
λό κόστος. Η διεπιστημονική συνεργασία αποσκοπεί στην ηλε-
κτροχημική μελέτη των ΜΕΑ (συνδυασμός μεμβράνης / ηλε-
κτρολύτη με τα ηλεκτρόδια) υψηλής θερμοκρασίας για την
κατασκευή τόσο μοναδιαίων κελιών όσο και συστοιχιών (Fuel
Cell Stacks) και τη μελέτη της συμπεριφοράς και απόδοσης
των κελιών / συστοιχιών.
Μια από τις σημαντικότερες συνεισφορές των ερευνητικών ομά-
δων του ΕΙΧΗΜΥΘ αποτελεί η ανάπτυξη ηλεκτροδίων ανόδου
βασισμένων σε νικέλιο, που είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στον
άνθρακα, έτσι ώστε η εσωτερική αναμόρφωση μεθανίου ή
φυσικού αερίου με ατμό να μπορεί να πραγματοποιηθεί κατευ-
θείαν στην άνοδο.
Στόχος των ερευνητικών έργων είναι η ανάπτυξη νέων ηλε-
κτρολυτών και καταλυτών/ηλεκτροδίων για την εφαρμογή τους
σε κελιά καυσίμου στερεού ηλεκτρολύτη, που λειτουργούν στο
θερμοκρασιακό εύρος 600 - 850°C και είναι ανθεκτικά στην
εναπόθεση άνθρακα (αιθάλης) και στην παρουσία υδρόθειου.